วิธีสอบเทียบเกจวัดสุญญากาศ
คําจํากัดความ
เนื่องจากคําศัพท์เหล่านี้มักจะสับสนในการใช้งานประจําวัน จึงมีการให้คําจํากัดความที่ชัดเจนของคําศัพท์เหล่านี้ก่อน:
การปรับตัว
การตรวจสอบการสอบเทียบ
การตรวจสอบการสอบเทียบหมายถึงการเปรียบเทียบกับมาตรฐานตามระเบียบข้อบังคับทางกฎหมายโดยบุคลากรที่ได้รับอนุญาตเป็นพิเศษ (สํานักงานมาตรฐาน) ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการสอบเทียบจากโรงงาน หากผลลัพธ์ของการตรวจเช็คเป็นประจํานี้เป็นบวก จะมีการแสดงใบอนุญาตการใช้งานสําหรับระยะเวลาการใช้งานถัดไป (เช่น สามปี) ให้บุคคลภายนอกเห็นด้วยสติ๊กเกอร์หรือซีลตะกั่ว หากผลลัพธ์เป็นลบ เครื่องมือจะถูกยกเลิกการทํางาน
การปรับเทียบ
การสอบเทียบหมายถึงการเปรียบเทียบกับมาตรฐานตามระเบียบข้อบังคับทางกฎหมายโดยบุคลากรที่ได้รับอนุญาตเป็นพิเศษ (สถานที่สอบเทียบ) ผลลัพธ์ของขั้นตอนนี้คือใบรับรองการสอบเทียบที่ระบุความเบี่ยงเบนของการอ่านค่าของเครื่องมือที่สอบเทียบจากมาตรฐาน โรงงานสอบเทียบจะดําเนินการสอบเทียบนี้ ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นคือคําถามว่าสารมาตรฐานนั้นดีเพียงใดและสอบเทียบที่ใด มาตรฐานดังกล่าวได้รับการสอบเทียบในสถานที่สอบเทียบของ German Calibration Service (DKD) บริการสอบเทียบของเยอรมนีได้รับการจัดการโดยสถาบันฟิสิกส์เทคนิคแห่งสหพันธรัฐ (PTB) หน้าที่ของบริการนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์การวัดและการทดสอบที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวัดทางอุตสาหกรรมอยู่ภายใต้มาตรฐานอย่างเป็นทางการ การสอบเทียบเกจวัดสุญญากาศและการรั่วไหลทดสอบภายใต้กรอบของ DKD ได้รับมอบหมายให้ Leybold รวมถึงบริษัทอื่นๆ โดย PTB ตั้งค่าโต๊ะสอบเทียบปั๊มที่จําเป็นตามมาตรฐาน DIN 28 418 จากนั้นจึงได้รับการตรวจสอบและยอมรับโดย PTB มาตรฐานของโรงงาน DKD ที่เรียกว่ามาตรฐานการถ่ายโอน (เกจวัดสุญญากาศอ้างอิง) จะถูกสอบเทียบโดยตรงโดย PTB ในช่วงเวลาปกติ เกจวัดสุญญากาศทุกแบรนด์ได้รับการสอบเทียบอย่างเป็นกลางโดย Leybold ในโคโลญ ใบรับรองการสอบเทียบ DKD จะออกให้พร้อมกับข้อมูลคุณลักษณะทั้งหมดเกี่ยวกับการสอบเทียบ
มาตรฐานของสถาบันฟิสิกส์เทคนิคแห่งสหพันธ์เป็น มาตรฐานแห่งชาติ เพื่อให้สามารถรับประกันความแม่นยําในการวัดที่เพียงพอหรือความไม่แน่นอนของการวัดน้อยที่สุดในการสอบเทียบ PTB จะทําการวัดโดยการใช้วิธีการพื้นฐานเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่า ตัวอย่างเช่น เราพยายามอธิบายความดันในการสอบเทียบโดยการวัดแรงและพื้นที่ หรือโดยการทําให้ก๊าซเจือจางอย่างเคร่งครัดตามกฎหมายทางกายภาพ ห่วงโซ่ของการสอบเทียบซ้ําของเครื่องมือมาตรฐานที่ดําเนินการปีละครั้งที่โรงงานสอบเทียบที่มีคุณสมบัติสูงขึ้นถัดไปจนถึง PTB เรียกว่า "การรีเซ็ตเป็นมาตรฐานระดับชาติ ในประเทศอื่น ๆ วิธีการที่คล้ายคลึงกันนี้ดําเนินการโดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติเช่นเดียวกับที่ใช้โดยสถาบันฟิสิกส์เทคนิคแห่งสหพันธรัฐ (PTB) ในเยอรมนี รูปภาพ 3.17 แสดงสเกลแรงดันของ PTB แนวทางการสอบเทียบระบุไว้ในมาตรฐาน DIN (DIN 28 416) และข้อเสนอ ISO
,-berlin-pressure-scale-for-nitrogen.tif/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1600.1600.jpeg)
ภาพที่ 3.17 สเกลความดันของสถาบันฟิสิกส์เทคนิคแห่งสหพันธรัฐ (PTB), เบอร์ลิน: สเกลความดันสําหรับไนโตรเจน
ตัวอย่างวิธีการวัดค่าความดันพื้นฐาน (เป็นวิธีการมาตรฐานสําหรับการสอบเทียบเกจวัดสุญญากาศ)
ก) การวัดแรงดันด้วยเกจอ้างอิง
ตัวอย่างของเครื่องมือดังกล่าวคือ เกจวัดแบบไดอะแฟรมความจุไฟฟ้าแคปซิเทนซ์ โดยรุ่นอ้างอิงของเกจวัดประเภทนี้สามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยําจนถึง 10 -4 mbar (ดูหน้า การวัดแรงดันโดยตรง) ต่ํากว่าระดับนี้ โดยทั่วไปจะใช้เกจวัดแคโทดร้อนและ SRG เป็นค่าอ้างอิง (ดูหน้าเกี่ยวกับการวัดความดันทางอ้อม)
ข) การสร้างแรงดันที่ทราบ วิธีการขยายตัวแบบสแตติก
บนพื้นฐานของก๊าซปริมาณหนึ่งซึ่งทราบพารามิเตอร์ p, V และ T อย่างแน่นอน - p อยู่ภายในช่วงการวัดค่าของเกจอ้างอิง เช่น ท่อรูปตัวยูหรือเกจสุญญากาศ McLeod - แรงดันที่ต่ํากว่าภายในช่วงการทํางานของเกจไอออนไนซ์จะเกิดขึ้นผ่านการขยายตัวในหลายขั้นตอน
ถ้าก๊าซที่มีปริมาตร V1 ขยายตัวไปเป็นปริมาตร (V1 + V2) และจาก V2 ไปเป็น (V2 + V3) เป็นต้น จะได้รับหลังจากการขยายตัว n ระยะ:
(3.7)
p1 = ความดันเริ่มต้นที่วัดได้โดยตรงในหน่วย mbar
pn = ความดันการสอบเทียบ
ปริมาตรในที่นี้ต้องทราบอย่างแม่นยําที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (ดูรูปที่ 3.18) และอุณหภูมิต้องคงที่ วิธีการนี้ต้องการให้อุปกรณ์ที่ใช้สะอาดมากและถึงขีดจํากัดที่ความดันที่ปริมาณก๊าซสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยผลกระทบของการดูดซับหรือการดูดซับที่เกินขีดจํากัดข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้ จากประสบการณ์ ขีดจํากัดล่างนี้อยู่ที่ประมาณ 5 · 10 -7 mbar วิธีการนี้เรียกว่าวิธีการขยายตัวแบบสแตติก เนื่องจากแรงดันและปริมาตรของก๊าซที่อยู่กับที่เป็นตัวแปรที่สําคัญ
ภาพที่ 3.18 การสร้างแรงดันต่ําผ่านการขยายตัวแบบสแตติก
c) วิธีการขยายตัวแบบไดนามิก
- ระดับเสียง 1
- ระดับเสียง 2
- วาล์วทางเข้า (การนําไฟฟ้า L1)
- ช่องที่มีค่าการนําไฟฟ้า L2
- วาล์ว
- ไปยังระบบปั๊ม
- วาล์ว
- ไปยังถังบรรจุก๊าซ
- วาล์ว
- ตัวดักความเย็น LN2
- ไปยังระบบปั๊ม
- เกจวัดสุญญากาศท่อรูปตัวยู
- เกจวัดสุญญากาศ McLeod
- วาล์ว
- หลอดเกจวัดไอออนที่สอบเทียบแล้ว
- ไปยังปั๊ม (ความเร็วในการปั๊ม PSp)
- แหล่งพลังงาน
- เครื่องสเปกโตรมิเตอร์
- 19, 20 เกจที่จะสอบเทียบ
- เกจเปลือยที่จะสอบเทียบ
- เตาอบ
ตามวิธีการนี้ แรงดันการสอบเทียบ p จะเกิดขึ้นโดยการปล่อยก๊าซที่อัตราการไหลเวียนคงที่ Q เข้าสู่ห้องสุญญากาศ ในขณะที่ก๊าซถูกปั๊มออกจากห้องสุญญากาศพร้อมกันโดยหน่วยปั๊มที่มีความเร็วการปั๊มคงที่ S ที่สมดุล สิ่งต่อไปนี้ใช้ตามสมการ 1.10 a:
(1.10a)
p = Q/S
Q ได้มาจากปริมาณก๊าซที่ไหลเข้าสู่ห้องสอบเทียบจากภาชนะจ่ายซึ่งมีแรงดันคงที่ หรือจากปริมาณก๊าซที่ไหลเข้าสู่ห้องสอบเทียบที่แรงดันที่วัดได้ผ่านค่าการนําไฟฟ้าที่ทราบ ความดันด้านหน้าวาล์วขาเข้าต้องสูงพอที่จะวัดได้ด้วยเกจอ้างอิง ช่องเปิดทางเข้าของวาล์ว (หลอดขนาดเล็ก ตัวเผา) ต้องมีขนาดเล็กพอที่จะตรงตามสภาวะ d << λ เช่น การไหลของโมเลกุล ดังนั้นจึงได้ค่าการนําไฟฟ้าคงที่ของวาล์วทางเข้า จากนั้นปริมาณก๊าซจะถูกกําหนดโดย p1 · L1 โดยที่ p1 = แรงดันหน้าวาล์วทางเข้า และ L1 = การนําไฟฟ้าของวาล์ว ระบบปั๊มประกอบด้วยช่องเปิดที่วัดได้อย่างแม่นยําที่มีค่าการนําไฟฟ้า L2 ในผนังที่บางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (ค่าการนําไฟฟ้าของหน้าจอ) และปั๊มที่มีความเร็วในการปั๊ม PSp:
วิธีการนี้มีข้อได้เปรียบคือ หลังจากถึงสถานะสมดุลแล้ว จะไม่ต้องสนใจผลกระทบจากการดูดซับ ดังนั้นจึงสามารถใช้ขั้นตอนนี้ในการสอบเทียบเกจวัดที่แรงดันต่ํามากได้
พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ
ดาวน์โหลด eBook "พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ" เพื่อค้นพบข้อมูลสําคัญและกระบวนการของปั๊มสุญญากาศ
การอ้างอิง
- สัญลักษณ์สุญญากาศ
- คําจํากัดความ
- ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
สัญลักษณ์สุญญากาศ
สัญลักษณ์สุญญากาศ
อภิธานศัพท์ของสัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปในแผนผังเทคโนโลยีสุญญากาศเพื่อแสดงภาพประเภทปั๊มและชิ้นส่วนต่างๆ ในระบบปั๊ม
คําจํากัดความ
คําจํากัดความ
ภาพรวมของหน่วยวัดที่ใช้ในเทคโนโลยีสุญญากาศและสัญลักษณ์ที่หมายถึงอะไร รวมถึงหน่วยวัดสมัยใหม่ที่เทียบเท่ากับหน่วยวัดในอดีต
ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
ข้อมูลอ้างอิง แหล่งข้อมูล และการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ
สัญลักษณ์สุญญากาศ
อภิธานศัพท์ของสัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปในแผนผังเทคโนโลยีสุญญากาศเพื่อแสดงภาพประเภทปั๊มและชิ้นส่วนต่างๆ ในระบบปั๊ม
คําจํากัดความ
ภาพรวมของหน่วยวัดที่ใช้ในเทคโนโลยีสุญญากาศและสัญลักษณ์ที่หมายถึงอะไร รวมถึงหน่วยวัดสมัยใหม่ที่เทียบเท่ากับหน่วยวัดในอดีต
ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
ข้อมูลอ้างอิง แหล่งข้อมูล และการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ
